[ВСЖМ] Этапы развития скоростного движения

[Admin]

Этапы развития скоростного движения

Георгий Шабалин, кандидат технических наук

Из журнала «Железнодорожный транспорт», 1992 год, № 5

Идея повышения скоростей движения поездов, особенно пассажирских, появилась и осуществлялась в каждой стране с момента постройки первых железнодорожных линий. При этом, хотя технические параметры специфичны для каждой страны, общая для всех - модернизация существующих линий. Есть данные на 1960-1966 гг. По ним видно, что маршрутные скорости тогда составляли от 96,2 до 113,1 километра в час. Следует отметить, что на линии Ленинград - Москва держались самые высокие маршрутные скорости в мире: 119 километров в час - в 1963 году; 122 километров в час - в 1964 году; 130,4 километра в час - в 1965 году. Первый поезд (№ 5/6) с такой маршрутной скоростью начал курсировать с 25 июля 1962 года. Сейчас высокоскоротные маршруты можно моделировать в играх - игры про железную дорогу на компьютер можно скачать по приведенной ссылке.

Эти годы были периодом накопления опыта перевооружения технических средств и отработки технологии организации скоростного движения поездов. И сегодняшний подход к техническим параметрам и условиям изыскания и проектирования высокоскоростной магистрали в нашей стране опирается не только на зарубежный опыт развития скоростного пассажирского движения поездов. Далеко не случайно головным участком будущей высокоскоростной магистрали «Центр - Юг» определено направление Петербург - Москва.
Именно на этой старейшей магистральной линии издавна впервые в стране реализуются самые высокие скорости. Этому способствовало: опытные кадры, устойчивые традиции тружеников первой магистрали страны, а также благоприятные план и профиль линии. Протяженность кривых составляет здесь 11,6 процента общей длины главных путей.

Профиль главного хода в свое время был запроектирован и построен довольно большими элементами (600-800 метров) при руководящем уклоне 6 процентов. В процессе эксплуатации возникали более мелкие элементы, но не менее 300 метров. Сопряжение их в вертикальной плоскости осуществлялось кривыми 8000-12 000 метров. Земляное полотно не было на всем протяжении однородным по своему состоянию. На линии имелись участки весьма неблагополучные. К ним, например, следует отнести перегоны в пойме реки Волхов, где переувлажнение земляного полотна создавало угрозу безопасности движения поездов. Пучинообра-зование имело ограниченный характер. Средний размер пучин составлял в наиболее суровые зимы от 15 до 35 миллиметров. Однако имелись отдельные участки в пределах мокрых выемок, где пучины достигали 150 миллиметров.
На испытаниях в 1938 году на участке Клин - Бологое была достигнута скорость 176 километров в час, но фактически только экспресс «Красная стрела» мог реализовать скорость до 120 километров в час на перегонах и 100 - по станциям.
Введение скоростного и высокоскоростного движения возможно лишь при общем повышении уровня развития всех технических средств и свидетельствует о техническом прогрессе. При этом повышение весов и скоростей движения поездов наряду с увеличением производительности труда и снижением себестоимости перевозок определяет направленность технического развития всех отраслей железнодорожного транспорта.

На отечественной сети железных дорог повышение скоростей движения поездов производилось в более сложных условиях, чем за рубежом, что следует учитывать при сопоставлении отечественных и зарубежных данных о скоростях поездов. У нас не строили специальных пассажирских линий, а длина и вес поездов не уменьшались ради достижения рекордных скоростей.
Вес пассажирских поездов на дорогах нашей сети составлял 650-1000 тонн. На дорогах зарубежных стран веса скоростных поездов были обычно в пределах 200-700 тонн. Так, на дороге Часапик -Огайо скоростной поезд состоял из тепловоза, почтово-багажного вагона, трех пассажирских вагонов и одного ресторана. Его максимальная скорость была 127 километров в час.
На дорогах ФРГ курсировали скоростные экспрессы весом 300-500 тонн. В Англии на линии Лондон - Бристоль поезд весом 305 тонн имел среднюю скорость 116,3 километра в час на участке протяжением 172 километра.
В материалах 18-го конгресса Международной ассоциации железнодорожных конгрессов (Мюнхен, 1962 г.) по вопросу о пути при высоких скоростях движения отмечалось: «Скорости 120 километров в час в настоящее время широко используются на многих железных дорогах. На наиболее важных участках главных линий некоторых дорог применяются также скорости 130 и 140 километров в час и реже - 160 километров в час».
Представляют интерес данные о протяженности пути для высоких скоростей в некоторых странах и на Октябрьской дороге для локомотивной тяги на 1962 год.
В послевоенные годы развитие скоростного движения на Октябрьской дороге можно разделить на 5 этапов.

1 этап. В 1955-1957 гг. при паровой тяге (локомотив П-36) скорости были подняты с 70 до 100 километров в час на рельсах типа Р-43 в песчаном балласте. Время следования наиболее скорого поезда «Красная стрела» от Ленинграда до Москвы составило 9 часов 30 минут с маршрутной скоростью около 69 километров в час.

2 этап. В 1958-1959 гг. с введением в обращение тепловоза ТЭ-7 наибольшая скорость следования по перегонам составляла 120 километров в час и по станциям - 100 километров в час. Маршрутная скорость поезда «Красная стрела» повысилась до 82 километров в час, а время следования поезда сократилось до 7 часов 55 минут.

3 этап. Переход на электрическую тягу и завершение работ по укладке в путь рельсов типа Р-50 на всем протяжении позволил и в 1960-1962 гг. повысить наибольшую разрешенную скорость до 140 километров час на перегонах и до 120 на станциях. Введенный в обращение дневной экспресс на участке Ленинград - Москва имел маршрутную скорость 103 километра в час, а время в пути сократилось до 6 часов 20 минут. С 1960 года на линии Ленинград - Москва начат капитальный ремонт с укладкой бесстыкового пути на железобетонных шпалах и соответствующих стрелочных переводов.

4 этап. К началу 1963 года на 65 процентах линий было обновлено верхнее строение, и это позволило в июне ввести в обращение поезд «Аврора» с наибольшей разрешенной скоростью на перегонах 160 километров в час и по станциям - 140. Время следования поезда было снижено до 4 часов 59 минут, маршрутная скорость увеличена до 131 километра в час.
Комплексный план подготовительных работ по усилению технических средств, научные исследования и эксплуатационные испытания, проводимые на главном ходу, а также опыт обращения скоростных поездов создали предпосылку решения проблемы освоения скорости 200 километров в час. Однако локомотива для такой скорости не было. Поэтому системные комплексные испытания стали возможными только после получения от Рижского вагоностроительного завода электропоезда ЭР-200.
5 этап. В 1963-1979 году выполнялась большая программа научно-исследовательских работ ВНИИЖТом, АИИЖТом, специалистами Октябрьской дороги и других организаций по подготовке к проведению испытаний, а затем в процессе опытной эксплуатации поездов со скоростями до 200 километров в час. Ходовые испытания были завершены в 1979 году, но ввести в обращение поезда со скоростями выше 160 километров в час стало возможным только в 1983 году.
Однако за это время железнодорожный путь, по которому имелась возможность реализовать еще в 1965 году скорости до 200 километров в час, изнашивался возрастающим потоком грузовых перевозок с вагонами, загружаемыми сверх нормативной осевой нагрузки. При этом экспериментально-исследовательские работы на пути не прекращались. С 1973 года интенсивно начались поиски наиболее эффективных конструкций стрелочных переводов для уравнения перегонных скоростей со станционными.
На этапе достижения скоростей до 200 километров в час на модернизированной, а не на специально построенной магистрали основными были обширные и длительные ходовые испытания скоростного как отечественного, так и чехословацкого подвижного состава, отсутствие которого затормозило дальнейшее поднятие скоростей на несколько лет. После заводских испытаний на кольце ЦНИИ (ныне ВНИИЖТ), наконец, на дорогу поступили: в августе 1973 года - пассажирские вагоны Калининского завода РТ-200 («Русская тройка», позже В-200), в декабре 1975 года - ЭР-200, в феврале 1976-го - электровоз ЧС-200 № 001 и в декабре того же года - ЧС-200 № 002.
Переход к более высоким скоростям требовал глубокой, всесторонней и детальной подготовки пути, подвижного состава и других технических устройств, а также специальной подготовки обслуживающего персонала.

В начальный период работы остро встал вопрос о повышении скоростей движения по прямому направлению стрелочных переводов. Ограничение скорости в пределах 100 километров в час исключало возможность скоростного движения. Наличие стрелочных переводов на станциях, расположенных через 8-9 километров, приводило к необходимости многократного снижения скоростей на подходах к станции и последующего разгона. График скорости приобретал пилообразные очертания, причем наибольшая скорость не превышала даже в благоприятных условиях 120-130 километров в час. Разгоны и замедления составляли до 41 процента перегонного времени хода поезда. Поэтому дорога придавала большое значение разработкам научных институтов и деятельности Новосибирского стрелочного завода по созданию новых конструкций стрелочных переводов. В результате был создан и ныне успешно эксплуатируется на скоростной магистрали стрелочный перевод типа Р-65 марки 1 /11 с гибкими остряками.
При наступлении этапа повышения скоростей свыше 160 километров в час возникли проблемы, разрешить которые без комплексного научного исследования всей этой темы в целом не представлялось возможным. Силами ЛИИЖТа и ВНИИЖТа такие исследования были проведены.
Они касались «поведения» бесстыкового пути, бокового износа рельсовой колеи, тягово-энергетических характеристик, устойчивости от схода с рельсов, новых типов токосъемных устройств и многих других вопросов. Например, очень интересным представлялось исследование влияния высоких скоростей движения на состояние организма работников локомотивных бригад, проводников и пассажиров. Оно показало, что поездная работа машиниста при скорости 120-200 километров в час продолжительностью более четырех часов вызывает заметное утомление и снижает внимание машиниста. Были выданы рекомендации по сменяемости машинистов через каждые 1,5-2 часа. А вот проводники и пассажиры при таких скоростях не испытывали никаких утомляющих перегрузок.
В результате комплексного научного исследования было установлено, что по техническому состоянию подвижного состава, пути, искусственных сооружений, контактной сети, СЦБ и связи, других устройств движение дневных пассажирских экспрессов на линии Ленинград - Москва может осуществляться со скоростью до 200 километров в час на протяжении более 1200 километров.
Следует добавить, что одновременно шла доработка, испытания и наладка напольного оборудования частотной системы многозначной автоблокировки и, соответственно, испытания многозначной локомотивной сигнализации АЛС-200.

Скорость пассажирских поездов 160 километров в час оставалась допускаемой до 1984 года. Несмотря на законченные испытания, электропоезд ЭР-200 в эксплуатацию не вводился, хотя путь по своему техническому состоянию был готов к таким скоростям еще с 1965 года. Для сокращения времени хода этого поезда по двадцати станциям требовалось уложить более 100 стрелочных переводов с крестовиной с подвижным сердечником. Работники служб пути, а также сигнализации и связи успешно справились с этим, и с 1 марта 1984 года на линии Ленинград -Москва стал курсировать этот экспресс. С 1 сентября 1984-го его графиковое время в пути составляло 4 часа 39 минут.

Удельный расход электроэнергии на тягу и собственные нужды на пассажиро-километр у поезда в 2,5 раза меньше, чем у самолета ТУ-134 рейса Ленинград - Москва. За один рейс ЭР-200 по числу мест перевозит столько же пассажиров, сколько самолет ТУ-134 за все 11 рейсов в сутки. Это расписание 1986 года.
Таким образом, опыт Октябрьской железной дороги показал возможность организации скоростного движения поездов на обычной магистрали.
Создание же высокоскоростной магистрали Санкт-Петербург - Москва не только улучшит пассажирское сообщение между двумя городами, но и снимет нагрузку с существующей линии, повысит ее пропускную способность.